Phần thứ ba Lý luận chung máy điện xoay chiều Chương 13 Dây quấn phần ứng mđ xoay chiều Dây quấn phần ứng máy điện xoay chiều có nhiệm vụ sinh s.đ.đ cảm ứng định, đồng thời tham gia vào việc tạo nên từ trường cần thiết cho biến đổi lượng điện máy Kết cấu dây quấn phải đảm bảo yêu cầu tiết kiệm dây đồng (chủ yếu phần đầu nối), bền cơ, điện, nhiệt đồng thời chế tạo đơn giản, lắp ráp sửa chữa dễ dàng Dây quấn chế t¹o víi sè pha m = 1, 2, 3, chủ yếu dây quấn ba pha, sau dây quấn pha Dây quấn lồng sóc máy điện không đồng xem dây quấn cã sè pha m b»ng sè r·nh Z2 cđa r«to Th­êng th× sè r·nh cđa mét pha d­íi mét cùc q số nguyên số trường hợp cần thiết q phân số Dây quấn máy điện xoay chiều đặt rÃnh thành lớp hai lớp tương ứng dây quấn lớp dây quấn hai lớp Trong thực tế có nhiều kiểu dây quấn máy điện xoay chiều chương ta đề cập đến số kiểu dây quấn loại chủ yếu nêu lên phương pháp phân tích sơ đồ nối dây 13-1 Dây quấn có q số nguyên 13.1.1 Dây quấn lớp Dây quấn lớp loại dây quấn mà rÃnh đặt cạnh tác dụng phần tử (hay gọi bối dây) Dây quấn lớp thường dùng động điện công suất kW máy phát điện tuabin nước Vì phần tử có hai cạnh tác dụng nên dây quấn lớp số phần tö S b»ng mét nöa sè r·nh: S = Z/2 Trên thực tế ta thường gặp dây quấn lớp ba pha có trường hợp dây quấn mét líp mét pha Ta h·y sÐt thÝ dơ d©y quÊn mét líp víi sè pha m = 3; Z = 24; 2p = §Ĩ cã thĨ thiÕt lËp sơ đồ nối dây, trước hết ta hÃy vẽ hình s.đ.đ dây quấn Vì góc lệch pha hai rÃnh liên tiếp là: = p.360 = 30 Z nên s.đ.đ cạnh tác dụng từ đến 12 đôi cực thứ làm thành hình s.đ.đ có 12 tia hình 13-1a Do vị trí cạnh 13 ữ 24 đôi cực thứ hai hoàn toàn giống vị trí cạnh ữ 12 đôi cực thứ nên s.đ.đ chúng biểu thị hình s.đ.đ trùng với hình s.đ.đ thứ 1, 13 12, 24 1, 13 2, 14 Trôc pha A 2, 14 11, 23 3, 15 -7, -19 Trôc pha C 9, 21 5, 17 8, 20 7, 19 - 8, -20 10, 22 4, 16 10, 22 -11, -23 -3, -15 9, 21 5, 17 -12, -24 6, 18 6, 18 a) Trơc pha B b) H×nh 13-1 H×nh s.đ.đ rÃnh (a) hình s.đ.đ phần tử (b) cđa d©y qn cã Z = 24, m = 3, 2p = 4, q = V× sè r·nh cđa mét pha d­íi mét cùc q = Z = (ta cã vïng pha γ = qα = 2×30 = 2mp 600), hai cạnh phần tử c¸ch y = τ = mq = r·nh, nên pha A gồm hai phần tử tạo thành cạnh tác dụng (1-7), (2-8) đôi cực thứ hai phần tử tạo cạnh (13-19), (14-20) đôi cực thứ hai Do pha lệch 1200 nên pha B gồm phần tử (5-11), (6-12), (17-23) (18-24) Pha C gồm phần tử (9-15), (10-16), (21-3) (22-4) Hình s.đ.đ phần tử trình bày hình 13-1b Cộng tất véc tơ s.đ.đ phần tử thuộc pha ta s.đ.đ EA, EB EC Đem nối phần tử thuộc pha với ta dây quấn ba pha (hình 13-2) τ τ τ τ 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A Z B X C Hình 13 - Sơ đồ khai triển dây quấn ba pha đồng khuôn với Z = 24 ; 2p = ; q = Y Hình 13-2 trình bày kiểu dây quấn với phần tử có kích thước hoàn toàn giống có tên dây quấn đồng khuôn Vì pha có hai nhóm phần tử có vị trí hoàn toàn giống hai đôi cực nên tạo thành mạch nhánh nối cuối nhóm phần tử trước với đầu nhóm phần tử sau, thành hai mạch nhánh ghép song song - nối đầu hai nhóm phần tử với cuối chúng với Để tiện cho việc đấu nối mạch nhánh song song, đầu nhóm phần tử có ghi thêm ký hiệu * Cách nối dây hình 13-2 ứng với trường hợp pha có mạch nhánh Khi nối thành hai mạch nhánh, s.đ.đ pha giảm nửa dòng điện pha tăng gấp đôi Trong trường hợp tổng quát, máy có p đôi cực số mạch nhánh song song pha k với điều kiện k chia hết cho p Từ hình 13-1b ta nhận thấy rằng, trị số s.đ.đ pha không phụ thuộc vào thứ tự nối rÃnh tác dụng Thí dụ, pha A ta nối cạnh tác dụng theo thứ tự 1-8-2-7 đôi cực thứ 13-20-14-19 đôi cực thứ hai hai nhóm có hai phần tử kích thước không giống (hình 13-3) Loại dây quấn gọi dây quấn đồng tâm Khi thực dây quấn đồng tâm, đầu nối không chồng chéo lên cần bố trí chúng mặt khác Rõ ràng dây quấn đồng tâm khó thực nhánh song song hoàn toàn giống nhau, chiều dài nhóm phần tử pha không τ τ τ τ 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A Z B C X Hình 13 - Sơ đồ khai triển dây quấn ba pha đồng tâm với Z = 24; 2p = 4; q = 13.1.2 Dây quấn hai lớp Dây quấn hai lớp loại dây quấn mà mối rÃnh có đặt hai cạnh tác dụng phần tử Như số phần tử S b»ng sè r·nh Z Cịng gièng nh­ d©y qn máy điện chiều, quấn dây, cạnh thứ phần tử đặt lớp rÃnh, cạnh thứ hai đặt lớp rÃnh khác So với dây quấn lớp, dây quấn hai lớp có ưu điểp thực bước ngắn, làm yếu s.đ.đ bậc cao, cải thiện dạng sóng s.đ.đ Tuy nhiên có nhược điểm việc lồng dây quấn vào rÃnh việc sửa chữa dây quấn gặp khó khăn Cũng dây quấn máy điện chiều, dây quấn hai lớp máy điện xoay chiều chế tạo thành kiểu dây quấn xếp quấn sóng, dây quấn xếp chủ yếu dây quấn sóng dùng với rôto dây quấn động điện không đồng máy phát điện tuabin nước công suất lớn Dây qn ba pha hai líp cã thĨ qn víi vïng pha γ b»ng 600 hc 1200 nh­ng th­êng sư dơng vïng pha 600 (khi vïng pha γ = 600 s.®.® lớn = 1200) Hình 13-4 trình bày hình s.đ.đ phần tử dây quÊn cã Z = 24, 2p = 4, m = 3, góc lệch pha vectơ s.đ.đ hai phần tử kề = 300 Trên hình 13-5 trình bày sơ đồ khai triển dây quấn xếp thực với vùng pha = 600 bước ngắn y = = r·nh (β = 5/6) Ta thÊy r»ng ë d©y quÊn hai lớp, cực từ hình thành nhóm q = phần tử pha Vì nhóm phần tử pha liên tiếp đặt cực từ khác nên s.đ.đ chúng có chiều ngược (đầu đầu nhóm phần tử, thÝ dơ pha A cã ghi ký hiỊu ″*”) §Ĩ pha hình thành mạch nhánh phải nối cuối nhóm phần tử trước với đầu nhóm phần tử hình 13-5 3-15 4-16 5-17 2-14 γ = 60 6-18 α = 300 1-13 8-20 12-24 11-23 7-19 9-21 10-22 H×nh 13-4 H×nh s.đ.đ phần tử dây quấn có Z = 24; 2p = 4; m = τ τ τ 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 * Y A * Z B * C * X Hình 13-5 Dây quấn xÕp ba pha hai líp víi Z =24, 2p = 4, q =2, y = 5, β = 5/6 Thø tự nối bối dây pha sau: Pha A: A - - - - - 13 - 14 - 20 - 19 - X Pha B: B - - - 12 - 11 - 17 - 18 - 24 - 23 - Y Pha C: C - - 10 - 16 - 15 - 21 - 22 - - - Z Nếu muốn pha có nhiều mạch nhánh song song phải nối đầu nhóm phần tử pha với cuối nhóm phần tử với Nói chung số nhánh song song pha k với điều kiƯn k chia hÕt cho 2p H×nh 13-6 tr×nh bày dây quấn sóng có số liệu giống dây quấn xếp hình 13-5 (Để đơn giản, hình trình bày cách nối dây pha) Vì pha chiếm số rÃnh dây quấn xếp nên s.đ.đ cảm ứng hai loại dây quấn hoàn toàn cách quấn dây cđa chóng kh¸c Dïng sè thø tù cđa r·nh đặt cạnh tác dụng thứ phần tử để đánh số phần tử Ta thấy, dây quấn sóng bắt đầu từ A1 đến X1 sau quanh phần ứng q vòng (ở q = 2) ta đặt bối dây 2, 14, 1, 13 nằm cực bắc N Cũng vậy, X2 đến A2 sau quanh phần ứng vòng ta có bối dây 8, 20, 7, 19 nằm cực nam S S.đ.đ phần tử nằm cực khác tên có chiều ngược nhau, muốn pha có mạch nhánh phải nối cuối bối thứ 13 (X1) với đầu cña bèi thø 19 (A2) τ τ S τ N 19 20 21 22 23 24 18 A1 N S A2 X1 τ 10 11 12 13 14 15 16 17 X Hình 13 - Dây quấn sóng ba pha hai líp Z = 24; 2p = 4; q = 1; y = 5/6 Trên đà trình bày dây quấn ba pha lớp hai lớp Trong máy điện nhỏ dùng tự động thường gặp dây quấn pha hai pha Các dây qn mét pha vµ hai pha cịng cã thĨ qn thành lớp hai lớp Dây quấn pha th­êng chÕ t¹o víi vïng pha γ = 1200, nghÜa đặt vào 2/3 số rÃnh Khi dây quấn pha quấn thành hai lớp bước ngắn sÏ cã mét sè r·nh chØ cã mét c¹nh cđa phần tử rÃnh phải lấp đầy vật liệu không dẫn điện Trong trường hợp muốn chuyển dây quÊn ba pha cã vïng pha γ = 600 (thÝ dụ dây quấn hình 13-5) thành dây quấn pha ta nối đầu X Z víi lµ chun hai pha A vµ C thµnh d©y quÊn mét pha cã vïng pha γ = 1200, pha B bỏ không sử dụng τ A B τ τ 10 11 12 13 14 15 16 X Hình 13-7 Dây quấn hai pha hai lớp víi Z = 16; 2p = 2; q = 2; = 3/4 Dây quấn hai pha khác với dây Y quÊn ba pha ë chæ chØ cã hai dây quấn đặt lệch góc 900 điện Hình 13-7 trình bày thí dụ dây quấn hai pha hai líp víi Z = 16; 2p = 4; q = 2; y = 3; = 3/4 góc điện hai rÃnh cạnh = 450 nên hai dây quấn phải đặt cách hai bước rÃnh (đầu pha A vào rÃnh đầu pha B phải vào rÃnh 3) Cách nối nhóm phần tử pha cực khác hoàn toàn giống dây quấn ba pha đà xét 13-2 Dây quấn có Q phân số dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sóc 13.2.1 Dây quấn có q phân số Trong máy ®iƯn tèc ®é thÊp, nhiỊu cùc, thÝ dơ nh­ máy điện tuabin nước, số rÃnh mối pha cực q lớn, q lín th× sè sè r·nh Z sÏ rÊt nhiỊu khiÕn lượng chất cách điện dây quấn tăng, làm cho kích thước trọng lượng máy tăng Nhưng q nhỏ từ trường sóng bậc cao, sóng mạnh hơn, kết dạng sóng s.đ.đ không cải thiện để có dạng gần hình sin c Dây quấn có d Để tránh tình trạng người ta dùng dây quấn có q phân số: q = b + q phân số quấn thành lớp hai lớp cịng cã thĨ theo kiĨu qn xÕp hc qn sãng dây quấn sóng dùng nhiều tiết kiệm dây đồng phần đầu nối Ta hÃy xét dây quấn hai lớp có số liệu: Z = 15; 2p = 4; m = Sè r·nh cđa mét pha d­íi mét cùc: q= Z 15 = = =1 2mp × × 4 = Góc hai rÃnh liên tiếp: p × 360 = 48 Z Z 10 11 B A A 12 Y 11 13 15 14 -13 -5 -15 B -8 12 X -3 14 C b) a) -10 C H×nh 13-8 Hình s.đ.đ phần tử (a) vectơ s.đ.đ phần tử đẳng trị pha (b) d©y qn ba pha hai líp víi Z = 15; 2p = 4; q = §Ĩ cã thể hiểu thiết lập sơ đồ nối dây ta bắt đầu nghiên cứu từ hình s.đ.đ Với = 480 ta có hình s.đ.đ ứng với 15 phần tử hình 13-8a Phân khu vực theo vùng pha = 600 ta thấy pha có năm vectơ ứng với năm phần tử, thí dụ pha A có vectơ 1, 2, 5, 9, 13 Vì có năm phần tử phân bố bốn cực nên có ba phần tử nằm ba cực hai phần tử lại nằm cực thứ tư Từ hình s.đ.đ hình 13-8a ta xem 15 phần tử dây quấn nằm đôi cực (vì hình s.đ.đ ứng với đôi cực) Như số phần tử rÃnh đẳng trị pha cực q, = (h×nh 13-8b) V× vïng pha γ = 600 nên góc lệch pha đẳng trị hai phần tử cách , = A C 12 13 14 15 τ τ y = = 0,8 τ 15 / β= τ 10 11 S¬ ®å khai triĨn (®èi víi mét pha) cđa d©y qn có q phân số trình bày hình 13-9 dây quấn quấn với bước ngắn là: X B Hình 13-9 Dây quấn xếp ba pha hai líp víi Z = 15; 2p = 4; q = 60 = 12 hệ số q, quấn rải kr sóng điều hoà nhỏ nhiều, kết cải thiện dạng sóng s.đ.đ 13.2.2 Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sóc Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sóc tạo thành dẫn đồng nhôm đặt rÃnh, hai đầu hàn với hai vòng ngắn mạch đồng nhôm Iv21 S.đ.đ dẫn kế tiÕp lƯch pha mét gãc α = 2πp vµ cã thể biểu thị hình Z s.đ.đ có Z/t vectơ, t ước số chung lớn Z p trường hợp dây quấn lồng sóc vectơ s.đ.đ ứng với pha vËy sè pha m = Iv12 Iv23 Iv34 rv a) It1 Iv21 It2 Iv34 rt Iv34 Z có t hình t s.đ.đ trùng pha có t dẫn ghép song song Trên thực tế, lúc tính toán để đơn giản thường xem dẫn ứng với pha m = Z, số vòng dây pha w = 1/2 hệ số bước ngắn, hệ số quấn rải tất sóng điều hoà kn = kr = Sơ đồ mạch điện dây quấn lồng sóc hình 13-10a, rt điện trở dẫn rv điện trở đoạn nối hai dẫn vòng ngắn mạch Iv34 Iv12 Iv23 It3 Iv34 Iv34 rv b) r Iv34 It1 It2 Iv34 Iv34 It3 Iv34 Hình 13-10 Sơ đồ mạch điện thực (a) tương đương (b) lồng sóc Để xem dây quấn m pha đấu hình bị nối ngắn mạch, ta thay mạch điện thực nói mạch điện tương đương hình 13-10b dựa sở tổn hao điện trở hai mạch điện phải Đối với nót bÊt kú, thÝ dơ nót 2, ta cã: it2 = iv23 - iv12 Do dòng điện đoạn vòng ngắn mạch lệch pha góc hình 13-11, nên: I t = I v sin vµ Iv = It α pπ = I v sin Z (13-1) (13-2) pπ sin Z & It2 Vì tổn hao điện trở mạch điện thực mạch điện thay dây quấn phải nhau, nghĩa là: & I v12 & I v 23 Z I t2 rt + ZI v2 rv = ZI t2 r nªn kÕt hợp với (13-2) suy điện trở pha cđa d©y qn: rv r = rt + sin p Z Hình 13-11 Quan hệ dòng điện dẫn dòng điện đoạn vòng ngắn mạch (13-3) 13-3 S.đ.đ dây quấn máy điện xoay chiều Để máy điện xoay chiều làm việc tốt, s.đ.đ cảm ứng dây quấn phải có dạng h×nh sin Mn vËy tõ tr­êng däc khe hë cđa máy phải phân bố hình sin Nhưng thực tế nguyên nhân cấu tạo nên từ trường cực từ dây quấn khác hình sin phân tích thành sóng sóng bậc cao Đường phân bố từ cảm không hình sin cực từ (hình 13-12) phân tích thành sóng điều hoà B1 , B3 , B5 , Bν , ®ã B1 cã b­íc cùc τ cßn Bν cã b­íc cùc τ ν = τ Khi cã chun ν ®éng tương đối từ trường cực từ dây quấn tương ứng với từ cảm B1 , B3 , B5 , Bν , d©y quÊn phần ứng cảm ứng nên s.đ.đ e1, e3, e Do tần số s.đ.đ khác nên s.đ.đ tổng có dạng không hình sin Cần cã c¸c 10 δm δ N S bc τ τ B Bm1 Bm3 Bm ν=5 ν=3 ν=1 H×nh 13 - 12 Sự phân bố từ cảm cực từ dọc bề mặt Stato máy điện đồng cực lồi phương pháp làm triệt tiêu giảm s.đ.đ bậc cao để cải thiện dạng sóng s.đ.đ tổng, khiến gần giống dạng hình sin để có trị số s.đ.đ dây quấn máy điện xoay chiều ta xét s.đ.đ từ trường (bậc 1) s.đ.đ từ trường bậc cao, sau suy trị số s.đ.đ tổng dây quấn 13.3.1 Sức điện động dây quấn từ trường S.đ.đ dẫn Khi dẫn có chiều dài l chuyển động tương vận tốc v từ trường phân bố hình sin dọc khe B hở B X = Bm sin x hình 13-13 dẫn cảm ứng nên s.đ.đ: Bx π τ -Bm x 2τ ®ã: v = = = f t T Vì tốc độ góc = f từ thông x øng víi mét b­íc cùc b»ng: nªn x l etd = Bx.l.v = Bm l.v.sin x Bm v H×nh 13 -13 Chuyển động tương đối dẫn tõ tr­êng h×nh sin φ = Bm lτ π etd = f sin t trị số hiƯu dơng cđa s.®.® ®ã b»ng: Etd = π f = 2,22f (13-4) S.đ.đ vòng dây bối dây (phần tử) S.đ.đ vòng dây gồm hai dẫn đặt hai rÃnh cách mét kho¶ng y y &′ & ′′ b»ng hiƯu số hình học s.đ.đ E td E td lƯch gãc π cđa hai dÉn τ ®ã ν=1 Bm1 & Ev τ & ′′ - E td βπ &′ E td βπ π βπ τ E td ′ y=β.τ & ′′ E td E td ′′ Hình 13 - 14 S.đ.đ.của vòng dây 11 Từ h×nh vÏ 13-14 ta cã: y π &′ & ′′ E v = E td − E td = E td sin = 4,44φ f k n τ (13-5) y π π k n = sin = sin β τ 2 ®ã: Thông thường = (13-6) y < nên k n gọi hệ số bước ngắn Nếu hai rÃnh nói đặt bối dây gồm ws vòng dây s.đ.đ bối dây bằng: E S = 4,44 k n ws φ f (13- 7) ν=1 Bm1 & E s3 & E s2 & E s4 & E s1 τ α a) α π α α α/2 α/2 γ = qα Es4 Es3 y b) & Eq R Es2 α γ α Es1 H×nh 13 -15 Nhãm q = bối dây từ trường Hình 13 - 16 Søc ®iƯn ®éng cđa nhãm q = bối dây S.đ.đ nhóm bối dây Giả sử có q bối dây nối tiếp đặt rải rÃnh liên tiếp hình 13-15 Vì góc lệch pha từ trường hai rÃnh kỊ lµ: α= 2π 2πp = Z/ p Z (13-8) Z số rÃnh đôi cực, nên s.đ.đ q bối dây biểu thị q vÐc p & & t¬ E s cïng lƯch góc (hình 13-16a) S.đ.đ tổng nhóm bối dây E q & tổng hình học q véc tơ E trình bày hình 13-16b, ®ã: víi s 12 Eq= qEskr (13-9) ®ã: sin tổng hình học s.đ.đ Kr = = q qsin tổng số học s.đ.đ hệ số quấn rải dây quấn Thay (13-7) vào (13-9) ta được: E q = 4,44 k dq q w s φ f ®ã: (13-10) k dq = k n k r lµ hƯ số dây quấn S.đ.đ dây quấn pha Dây quấn pha gồm nhiều nhánh đồng ghép song song, s.đ.đ pha s.đ.đ nhánh song song Vì nhánh thường gồm n nhóm bối dây có vị trÝ gièng tõ tr­êng cđa c¸c cùc tõ nên s.đ.đ chúng cộng số học với vµ ta cã: E f = 4,44 k dq n q ws φ f = 4,44 k dq w.φ f (13-11) ®ã: w = n q w s số vòng dây nhánh song song 13.3.2 Sức điện động dây qn tõ tr­êng bËc cao BiĨu thøc s.®.® cđa dây quấn từ trường bậc cao có dạng giống biểu thức s.đ.đ từ trường Tuy nhiªn b­íc cùc cđa tõ tr­êng bËc ν nhỏ lần so với bước cực từ trường (hình 13-12) nên góc điện từ trường tương ứng với góc tõ tr­êng bËc ν , v× vËy: π = sin νβ ; k nν qα = α q sin ν sin ν k rν (13-12) vµ hƯ số dây quấn từ trường bậc cao lµ: k dqν = k nν k rν Ngoµi dây quấn chuyển động với tốc độ v từ trường bậc s.đ.đ dây quấn có tần số f = f Do s.đ.đ tõ tr­êng bËc cao sinh sÏ lµ: Eν = 4,44 k dqν wφ ν f ν ®ã: φν = (13-13) 2 B mν lτ ν = B m l Từ kết phân tích trªn ta thÊy r»ng, tõ tr­êng cđa cùc tõ phân bố không hình sin, s.đ.đ cảm ứng dây quấn pha tổng dÃy s.đ.đ điều hoà có tần số khác Trị số hiệu dụng s.đ.đ tổng là: E= E12 + E + + Eν2 + 13 (13- 14) 13-4 cải thiện dạng sóng sức điện động đà trình bày trên, nguyên nhân khiến cho dạng sóng s.đ.đ không hình sin phân bố từ trường khác hình sin Vì để cải thiện dạng sóng s.đ.đ trước hết phải tạo từ trường hình sin Muốn vậy, mặt cực từ phải có ®é cong nhÊt ®Þnh khiÕn cho khe hë nhá nhÊt mặt cực từ tăng dần tới mỏm cực hình 13-12 Nếu gọi khe hở nhỏ mặt cực khe hở vị trí cách mặt cực khoảng cách x tính gần theo biểu thøc sau: δ x= δ π cos( x) τ (13-15) Thông thường bề rộng mặt cực b = (0,65 ÷ 0,75)τ nªn tõ biĨu thøc (13-15) cã thĨ suy khe hở mỏm cực từ max = (1,5 ữ 2,6) Tuy nhiên biện pháp chưa đạt hiệu mong muốn, cần phải làm giảm triệt tiêu s.đ.đ bậc cao cách dựa vào cấu tạo thích đáng dây quấn thực dây quấn bước ngắn, quấn rải dây quấn cho mét nhãm bèi d©y cã q > đặt dây quấn rÃnh chéo Dưới ta phân tích tỉ mỉ biện pháp 13.4.1 Rút ngắn bước dây quấn Khi bước dây quấn y = tất s.đ.đ bậc cao tồn tại, vì: k n = sin y = ±1 τ NÕu rót ng¾n thÝch đáng bước dây quấn khiến cho s.đ.đ bậc cao tuỳ ý triệt tiêu Muốn phải làm cho hệ số bước ngắn kn ứng với s.đ.đ bậc cao không Thí dụ = y = , nghĩa bước dây quấn bị rút ngắn /5 thì: k n = sin = vµ E = Còng nh­ vËy nÕu muèn E7 = phải rút ngắn bước dây quấn khoảng /7 nghĩa chọn = 6/7 Rõ ràng biện pháp rút ngắn bước dây quấn đồng thời triệt tiêu tất s.đ.đ bậc cao, người ta thường chọn bước dây quấn cho làm giảm s.đ.đ ứng với từ trường bậc cao mạnh nhất, thí dụ từ trường bậc bậc Trong trường hợp bước dây quấn rút ngắn k n = sin k n = sin τ vµ β = 5/6 Nh­ vËy: 5π = sin 375 = sin 15 = 0,259 62 5π = sin 525 = sin 165 = 0,259 62 14 nghĩa s.đ.đ bậc bậc bị giảm khoảng lần so với dây quấn bước đủ ( = 1) Cần ý rút ngắn bước dây quấn, s.đ.đ bậc bị giảm không đáng kể kn1 = 0,966 Bước dây quấn rút ngắn theo số rÃnh nên tuỳ máy mà = 0,8 ữ 0,86 13.4.2 Quấn rải Khi qn tËp trung q = th× theo biĨu thức (13-12) kr = 1, nghĩa tất s.đ.đ điều hoà bậc cao không bị giảm yếu Nếu quấn rải (q > 1) số s.đ.đ điều hoà bậc cao bị giảm kr chúng nhỏ kr1 q lớn kr nhỏ so với kr1 Tuy nhiên số s.đ.đ bậc cao không bị giảm yếu có kr = kr1 Bậc s.đ.đ biểu thÞ theo biĨu thøc: νz = 2mkq ± (13- 16) ®ã k = 1, 2, 3, m lµ sè pha; q lµ sè r·nh cđa mét pha cực Vì 2mq = Z/p nên (13- 16) trở thành: z = k Z p (13-17) Các sóng điều hoà bậc z gọi sóng điều hoà Sở dĩ sóng điều hoà cã krν = kr1 lµ gãc lƯch pha ανz s.đ.đ bối dây rÃnh liên tiếp từ trường bậc z hoàn toàn góc lệch ứng với từ trường Thật vËy: αν z = ν z α = (k Z 2πp 2πp ± 1) = 2kπ ± = 2πk ± α p Z Z (13-18) Nh­ vËy krνz = kr1 quấn rải không triệt tiêu s.đ.đ điều hoà Tuy nhiên q tăng, bậc z tăng theo từ cảm Bmz nhỏ nên s.đ.đ điều hoà bị giảm tương ứng dạng sóng s.đ.đ cải thiện phần 13.4.3 RÃnh chéo Thực rÃnh chéo biện pháp có hiệu lực để triệt tiêu s.đ.đ điều hoà (hình 13-17) Từ hình 13-17 ta thấy từ cảm dọc dẫn có trị số khác nhau, tổng s.đ.đ điều hoà cảm ứng dẫn không Từ trường sóng điều hoà bậc ứng với k =1 Bmz biểu thức (13-16) mạnh nhất, nên để triệt tiêu ¶nh h­ëng cđa nã cÇn chän τνz = τ/νz b­íc r·nh chÐo: Bc = 2τνz bc = 2τ νz = 2τ 2τp = νz Z ± p Trªn thùc tÕ ng­êi ta th­êng chän: bc = p τ D = Z Z E (13-19) tất s.đ.đ điều hoà bị giảm Hình 13-17 Trường hợp rÃnh chéo bước Ez = 15 Câu hỏi Trình bày cách xác định s.đ.đ dây quấn phần ứng Các biện pháp cải thiện dạng sóng s.đ.đ dây quấn phần ứng Nguyên tắc quấn dây dây quấn ba pha lớp hai lớp với q số nguyên Khi ghép song song nhánh pha phải đảm bảo điều kiện gì? Nguyên tắc quấn dây dây quấn ba pha hai lớp với q phân số? ý nghĩa dây quấn việc cải thiện dạng sóng s.đ.đ dây quấn stato Phạm vi ứng dụng nó? Vì dây quấn pha đặt số rÃnh cực? Bài tập Dây quấn ba pha máy điện xoay chiều có số liệu sau: Z = 24; 2p = 2; q = VÏ gi¶n ®å khai triĨn khi: a) D©y qn ®ång t©m ba mặt; b) Dây quấn đồng khuôn đơn giản; c) Dây quấn đồng tâm phân tán Vẽ giản đồ khai triĨn cđa d©y qn xÕp ba pha hai líp víi c¸c sè liƯu sau: Z = 36; 2p = 4; = 7/9 Vẽ giản đồ khai triển dây quấn sóng ba pha hai lớp với số liÖu sau: Z = 36; 2p = 4 VÏ giản đồ khai triển dây quấn xếp ba pha hai líp víi c¸c sè liƯu sau: Z = 15; 2p = 16 ... lồng dây quấn vào rÃnh việc sửa chữa dây quấn gặp khó khăn Cũng dây quấn máy điện chiều, dây quấn hai lớp máy điện xoay chiều chế tạo thành kiểu dây quấn xếp quấn sóng, dây quấn xếp chủ yếu dây quấn. .. phải nối cuối nhóm phần tử trước với đầu nhóm phần tử hình 1 3- 5 3-1 5 4-1 6 5-1 7 2-1 4 γ = 60 6-1 8 α = 300 1 -1 3 8-2 0 1 2-2 4 1 1-2 3 7-1 9 9-2 1 1 0-2 2 H×nh 1 3- 4 Hình s.đ.đ phần tử dây quấn cã Z = 24; 2p... 20 - 19 - X Pha B: B - - - 12 - 11 - 17 - 18 - 24 - 23 - Y Pha C: C - - 10 - 16 - 15 - 21 - 22 - - - Z Nếu muốn pha có nhiều mạch nhánh song song phải nối đầu nhóm phần tử pha với cuối nhóm phần